钢梁高强度螺栓施拧工艺

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2、板面摩擦系数的工地复验
(1)、板面摩擦系数试件与钢梁节点板采用同一材质、同批制造、同一板面处理工艺,并在相同的条件下运输和存放。
(2)、试验前应仔细检查试件表面,清理试件板面的油污和孔边、板边的毛刺等,如摩擦面有损伤,做好记录并经请示、批准后方可进行试验。
c、硬度试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
d、表面缺陷检验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
e、螺栓的拉伸试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
f、螺栓的冲击试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
g、连接副扭矩系数试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
(3)、扭矩系数试验用轴力扭矩测定仪进行,试验过程中螺栓的预拉力应控制在设计预拉力值的±2.5%以内,否则所测的扭矩系数为无效数据。
(4)、扭矩系数试验过程以模拟现场施工的方式进行,高强度螺栓的安装、拧紧、初拧和终拧严格按照施工过程规定的步骤进行测试,同时试验的环境、温度也应该尽可能与施工状态保持一致。
(3)、试件组装时先用冲钉定位,然后逐个换上高强度螺栓,并拧紧,用电阻应变仪对试件板上每个高强度螺栓的预拉力进行精度控制,使各个螺栓的预拉力在0.95~1.05P之间。(P为高强度螺栓的设计预拉力)
(4)、试件安装在试验机上时,一定要使试件轴线与试验机中线重合;试验加载须平稳,加载速度应控制在3~5kN/S内。
6、《铁路桥涵施工规范》 TB10203-2002
7、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10415-2003)
8、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ 203-2008);
9、《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009;
10、《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009;
一、编制依据
1、《钢结构用高强度大六角头螺栓》(GB/T 1228-2006)
2、《钢结பைடு நூலகம்用高强度大六角螺母》(GB/T 1229-2006)
3、《钢结构用高强度垫圈》(GB/T 1230-2006)
4、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》(GB/T
1231-2006)
5、《铁路钢桥高强度螺栓连接施工规定》(TBJ214-92)
e、连接副扭矩系数试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
f、螺栓实物楔负载试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
g、螺母的保证荷载试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
高强度螺栓工地复验工作由现场施工单位的试验室进行,对于现场施工单位的试验室无法完成的检测项目,必须委托有检测资质的检测机构进行检验合格后方可使用,不合格螺栓不得使用并及时清理退场。
(3)、电动扳手在标定或施工过程中均应使用稳压电源或进行独立供电,以避免由于电压波动对电动扳手输出扭矩稳定的影响。
(4)、电动扳手的每次校验均应作好记录、签证工作,对于班后电动扳手标定值超差的,应立即对该扳手所施拧的螺栓进行检查或进行返工处理。
(5)、施工用的手动扳手、检查扳手的校验应在轴力—扭矩仪上或采用配重法进行,施工用手动扳手相对误差不应大于±5%,检查扳手的误差应小于±3%。手动扳手每次使用前后均须经过校验,检查扳手为每周校验一次,并做好签证记录工作。
2、制造厂所生产高强螺栓的规格、尺寸、外观和技术条件,应符合国标GB/T1228~1231-2006的规定。
3、高强度螺栓验收分为出厂验收和工地复验
(1)、高强度螺栓出厂验收具体检测项目如下:
a、外型尺寸检验:(依据GB/T1228~1230-2006中的有关规定)
b、螺纹参数检验:(依据GB/T1228~1229-2006中的有关规定)
(6)、电动扳手校验过程中,应使用独立电源或稳压电源,以减少电压波动而影响电动扳手的输出稳定。
4、紧扣检查扭矩试验
(1)、该试验在轴力—扭矩仪上进行,即在模拟现场高强度螺栓施拧的情况下,对高强度螺栓的终拧扭矩值,按照TBJ214之规定,测得该批螺栓的紧扣检查扭矩值Tch,做为判定现场施工质量的标准。
磷皂化螺栓:Y=1.2601-3.8532×10-3T-0.2352V%
(6)、为了进一步提高施拧精度,改善施工质量,根据以往高强度螺栓试验及施工数据的统计、分析,高强度螺栓的扭矩系数平均值K和标准偏差S,宜控制在表规定的范围内,可以使施拧质量得到更好的保证。
K
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
1、高强度螺栓入库时应清点检查,按包装箱上注明的标准编号、规格、批号进行分类存放,并作好防潮、防尘工作,底层应以木板垫高通风,垫高高度至少30cm,靠墙的地方,离墙至少30cm,堆放高度不宜超过五箱,以防止高强螺栓受潮或包装破损而使表面状况改变和锈蚀;
2、为不使高强度螺栓的扭矩系数发生变化,高强螺栓的螺栓、螺母、垫圈应尽可能保持其原有表面处理状况,保管期内不得任意开箱,防止生锈和沾染污物,在运输、装卸、安装和保管过程中应轻拿轻放,以确保螺栓扭矩系数的稳定;
(5)、由于温度与湿度对扭矩系数有一定影响,当现场施工时温度与湿度变化较大时,可利用当天上桥的高强螺栓,在轴力-扭矩仪上标定电动扳手后,用所得到的扭矩系数平均值,对终拧扭矩进行调整。或按下述比例系数公式推算各种温度T(℃)和各种相对湿度V(%)组合时的扭矩系数,以便及时调整终拧扭矩。
磷化螺栓:Y=0.9811-3.1597×10-3T+0.1328V%
(2)、在轴力—扭矩仪上,对已终拧的高强螺栓用指针式表盘检查扳手沿拧紧方向拧紧螺母,检查人员均匀加力于扳手柄,使扭矩示值均速增加,指针平稳转动,当指针停顿时,说明该扭矩值已经使的螺母微小转动,则该扭矩值即为该螺栓的终拧检查扭矩值。
(3)、测定检查扭矩时,高强度螺栓的轴力值应该控制在设计轴力的±2%范围以内,否则该试验数据无效。
5、高强度螺栓在箱外裸露,尤其施拧前在桥上长时间裸露,必将导致扭矩系数发生变化。因此,应根据当天施拧实际需用规格领取足够数量的高强螺栓,在桥上使用前开箱,用多少开多少。在施工中如有未用完的高强度螺栓连接副,必须在下班前交库房管理,未使用完的高强度螺栓不得露天过夜,以防生锈和污染,施工过程中要特别注意防尘工作。退回库房的高强度螺栓必须有现场值班技术人员签认,并注明螺栓的规格、数量、批号。
(2)、成立高强度螺栓试验小组,并完成相关试验检测工作,包括:高强度螺栓的工地验收、施工工艺试验报告、板面摩擦系数工地复验、施工工具校验系统的调校、各种扳手的调校、各种施工记录表格的确定等工作。
(2)、高强度螺栓工地复验具体检测项目如下:
a、外型尺寸检验:(依据GB/T1228~1230-2006中的有关规定)
b、螺纹参数检验:(依据GB/T1228~1229-2006中的有关规定)
c、硬度试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
d、表面缺陷检验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
(4)、当施工用电动扳手校验定扭矩发生变化时,应该重新试验,测的新的紧扣检查扭矩值。
六、高强度螺栓的施工
1.施工前的准备工作
(1)、由技术负责人对参与施工的人员进行技术交底,详细讲解高强度螺栓施拧的过程和重点,明确所有参与施工人员各自的职责,以及在施工过程中应该注意的事项,组织参加的施工人员学习、培训,熟悉施工工艺的规定,熟练掌握各种扳手的使用方法及操作规程。
4、制造厂应按国标GB/T1231-2006第6.4和第6.5条之规定对生产的高强螺栓进行包装,不同批号不得混装,每箱质量不得超过40kg,并应在包装箱醒目的位置注明制造厂、产品名称、标准编号、批号、规格、数量、毛重、生产日期,以便于现场施工单位的物资部门进行分类储存、保管。
四、高强度螺栓的储存管理
所用高强度螺栓均为表面磷化处理,分为两种类型,一种表面磷化处理后浸油,称为磷化螺栓;另一种表面磷化处理后加一层皂化膜,称为磷皂化螺栓。为了保证高强螺栓轴向预拉力的稳定,确保钢梁架设的施工质量,特编制《高强螺栓施拧工艺》。
三、高强度螺栓的验收
1、《高强螺栓施拧工艺》所称“高强度螺栓”系指“高强度螺栓连接副”,以下均简称“高强度螺栓”。每套高强度螺栓由一个10.9S高强度大六角头螺栓、一个10H高强度大六角螺母和两个HRC35~45高强度垫圈组成。
h、螺栓实物楔负载试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
i、螺母的保证荷载试验:(依据GB/T1231-2006中的有关规定)
出厂验收由生产厂家在使用单位相关专业人员的见证下完成,检验均依据国标GB/T1228~1231-2006的有关规定,对于不合格的产品,制造厂应立即重新进行处理,经验收合格后才逐批抽样检验,其组批原则按国标要求组批,同批高强度螺栓最大数量为3000套。验收合格后制造厂才能以批为单位供货,并提供每批次高强度螺栓的产品质量检验报告书及出厂合格证。
(2)、为了便于施工管理,减少同一时间或施工部位上电动扳手的校验的扭矩数值种类,在高强度螺栓扭矩系数工地复验数据稳定的情况下,可将几批高强度螺栓的扭矩系数进行数理统计,如果扭矩系数的平均值K在0.110~0.150范围内,标准偏差S小于或等于0.010时,可将该几批高强度螺栓扭矩系数的平均值K作为制定施工扭矩的依据,制订一个施工终拧扭矩。
(5)、工地板面摩擦系数复验值不小于0.45时,方可进行现场钢梁接头的拼装工作。
3、电动扳手、检查扳手的校验
(1)、高强度螺栓施工中电动扳手的校验工作在经过计量检定合格轴力—扭矩仪上进行,其精度误差满足:轴力值±2%。动态扭矩值±1%。
(2)、每班前、后电动扳手各需校验一次,每次以电动扳手连续输出5个扭矩值,并将其统计、平均,其均值T作为该电动扳手的扭矩标定值,其相对误差不应大于±5%。为了确保电扳输出值与施工终拧扭矩值Tc吻合,电扳校验时,班前电扳发出时扭矩值宜控制在(1±0.025)Tc,班后电扳收回时扭矩值应符合(1±0.05)Tc的要求。
3、根据现场施工需要,如果确需在螺栓头部写明长度,应在干燥空气条件下进行。开箱后仅在螺栓头部写明长度,不必穿入垫圈拧上螺母配套(此项工作宜在当天使用螺栓前在库房进行)。每处理完一盒立即封闭一盒,处理完一箱立即封闭一箱。工作人员进行该项工作时必须戴洁净的手套,同时严禁汗水污染高强螺栓;
4、经验收合格的高强度螺栓入库后要建立明细库存表,发放登记表,加强管理;在使用过程中应有专人负责发放和领用,每班发放和领用数量由现场值班技术人员提供经签字生效的领料单,领料单必须注明施工部位、螺栓规格、数量、施工班组等内容,螺栓管理人员按单发放,不得多领。
二、工程概况
主桁均采用整体节点,弦杆、拱肋、吊杆均采用箱形截面,腹杆多采用H形截面。全桥钢桁架拱连接均采用高强螺栓摩擦型连接,其中主桁采用M30高强度螺栓连接,高强度度螺栓性能等级为10.9S,材质为35VB,设计有效预拉力360kN;桥面系纵梁、横梁、交叉型平联、平联横撑采用M24高强度螺栓连接,性能等级为10.9S,材质为20MnTiB,设计有效预拉力240kN;桥面板下U肋采用M22高强度螺栓连接,性能等级为10.9S,材质为20MnTiB,设计有效预拉力200kN。连接用的大六角头螺母性能等级均为10H级,高强度垫圈表面硬度为HRC35~45。全桥使用M30、M24、M22三种规格的10.9S的高强螺栓26余万套。其各项性能指标均应满足《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》(GB/T 1228~1231-2006)要求。
五、高强度螺栓试验
在采用扭矩法施工时,影响螺栓施拧质量的因素很多,只有在对相当数量螺栓模拟试验的基础上,才可取得准确、稳定可靠的技术数据,总结出指导现场施工的参数,为制定工艺提供依据。
1、高强度螺栓扭矩系数试验
(1)、高强度螺栓以3000套为一批,现场每批抽取8套具有代表性的高强度螺栓进行扭矩系数试验,在得到一批高强度螺栓工地复验的扭矩系数后,经过数理统计,如果矩系数的平均值K在0.110~0.150范围内,标准偏差S小于或等于0.010,则说明高强度螺栓扭矩系数复验合格,可以作为确定施工扭矩的依据。
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